[發明專利]一種衛星發射過程中用于衛星減振的整星六維隔振裝置

有效

• 申請號: 201410055581.9
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103791023B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 李兵;宋振東;易騰達
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;F16F13/06
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 戴建波,朱本利

技術領域

本發明涉及一種衛星發射過程中用于衛星減振的整星六維隔振裝置。

背景技術

在衛星發射過程中，衛星沿加速度方向的負載最大。但是，由于風力的原因，使發射火箭出現彎曲模態，這會導致衛星有一個橫向的位移。其次，衛星為高圓筒形狀，其重心比較高，若隔振平臺的傾覆剛度不大，就有可能使衛星在搖晃的過程中碰到整流罩。一般情況下，載體振動由環境和發動機轉動等原因共同引起，因此動態載體的振動具有比較寬的頻帶，從而使設備同時具有低頻大幅振動和高頻振動。

另外，在衛星發射過程中，衛星受到多種的結構振動和聲激振動，結構振動一般為幾赫茲都幾十赫茲，而聲激振動一般為幾百到上千赫茲，由此可見，衛星所受到的振動是非常復雜的。衛星在發射過程中受到的各種振動和載荷會大大地降低衛星發射的成功率。

中國專利申請200910024448.6公開了一種用帶有氣缸的兩個史都華（Stewart）機構和上、下平臺組成的多維隔振裝置，其由帶有氣缸的兩個Stewart機構和上、下平臺組成，具有六個自由度，可多維隔振。Stewart機構由動、靜平臺和6條支腿組成，Stewart機構的支腿從上至下由彈簧座、彈簧、氣缸、活塞組成。氣缸有上、下出氣日。Stewart機構上部為動平臺，下部為靜平臺。動、靜平臺分別與兩Stewart機構的上平面和下平面固連。

中國專利200510049525.5公開了一種基于并聯六自由度平臺的復合振動液壓緩沖器，由緩沖器固定平臺、六個雙作用單自由度液壓緩沖器、緩沖器活動平臺和連接鉸鏈組成，緩沖器活動平臺同被控對象連接，固定平臺安裝在機座或其它固定平面上，六個雙作用單自由度液壓緩沖器通過連接鉸鏈連接活動平臺和固定平臺，并支撐活動平臺做六維運動。該液壓緩沖器能夠同時承受六個方向的振動和沖擊，能夠跟蹤被控對象的連續運動，它為多自由度復合振動緩沖系統提供了一種緊湊的、理想的集成方案，可廣泛應用于各種多維力緩沖系統，以及平臺的復合振動減隔振系統中。

中國專利申請20121032d161.7公開了一種適用于安裝在動態載體上的設備的五維隔振裝置。其由設備安裝平臺、中間平臺、載體連接平臺、六個包含隔振子系統的支鏈以及一個不含隔振子系統的約束支鏈組成，可以實現空間二移動兩轉動方向的振動隔離。支鏈中的隔振子系統由一個線性彈簧和一個磁流變阻尼器并聯組成，通過改變磁流變阻尼器的阻尼系數實現整個平臺的控制。

與傳統的衛星隔振技術相比，整星隔振技術具有如下的優點：有利于改善衛星發射階段的載荷環境；有利于減輕衛星在軌時的結構質量；部分重要的精密儀器可以得到應用；整星隔振系統互換性很強，僅略微調整整星隔振器就可以應用到不同型號的衛星和不同型號的運載火箭中；為其它工程領域的隔振技術提供技術和理論支持。

并聯機構運用于隔振方面具有天然的優勢：工作空間小，可以有效地抑制振動；剛度大，可以承載質量大的物體；結構簡單，在分支之間安裝隔振裝置方便。由于并聯機構具有以上的優點，本發明以衛星的多維振動為研究背景，基于整星隔振的思想，并結合并聯機構的優點設計出一款六維隔振機構。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種衛星發射過程中用于衛星減振的整星六維隔振裝置，其可使傳遞到衛星上的振動盡可能的小，保證衛星能夠正常工作。

為了實現上述目的，本發明提供了一種衛星發射過程中用于衛星減振的整星六維隔振裝置，該隔振裝置包括：

運動平臺；

固定平臺，該固定平臺包括三條外桿、三條內桿和三組橫桿隔振子系統；三條外桿首尾相接形成等邊三角形；三條內桿一端分別連接于等邊三角形的三個頂點，另一端分別連接于等邊三角形的幾何中心；

四條連接支鏈，其包括一條中央支鏈以及三條側部支鏈；所有連接支鏈均包括第一連桿、第二連桿、豎桿隔振子系統，第一連桿和第二連桿通過豎桿隔振子系統連接；豎桿隔振子系統由一個線性豎桿彈簧和一個磁流變阻尼器并聯形成；

其中，中央支鏈的一端通過萬向鉸連接于固定平臺的等邊三角形的幾何中心，另一端通過球副連接于運動平臺的幾何中心；

三條側部支鏈的一端分別通過圓柱副連接于固定平臺的等邊三角形的三條外桿，外桿上均設有橫桿隔振子系統，橫桿隔振子系統由一個線性橫桿彈簧和一個磁流變阻尼器并聯形成，線性橫桿彈簧一端固定，另一端連接于圓柱副；三條側部支鏈的另一端分別通過球副連接于運動平臺。